Analysis of the fecal microbiome in horses in association with antibiotic and prebiotic treatment

Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift 131

DOI: 10.2376/0005-9366-17051

© Schlütersche Verlagsgesellschaft mbH & Co.KG. 2018

Publiziert: 02/2018

Zusammenfassung

In dieser Studie wurde der Einfluss der Antibiotika Amoxicillin und Gentamicin sowie eines Präbiotikums, das Huminsäuren WH67, Topinambur, Grün- und Reismehl enthielt, auf die fäkale, bakterielle Mikrobiota untersucht. Es wurden 62 Pferde in vier Gruppen untersucht. In den Gruppen 1 und 2 waren 17 und 11 darmgesunde Pferde und in den Gruppen 3 und 4 24 und 10 Pferdepatienten, die antibiotisch behandelt wurden. Alle Pferde hatten freien Zugang zu Heu und Wasser, die Pferde aus den Gruppen 2 und 4 erhielten zusätzlich einmal täglich das Präbiotikum über 7 Tage. Kotproben wurden initial (Tag 0) vor Beginn der Supplementierung und antibiotischen Behandlung sowie an den Tagen 3, 5 und 7 gesammelt. Diese wurden mittels Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) analysiert und Bakterienzahlen über ein Epifluoreszenzmikroskop strukturiert gezählt. Es wurde die Bacteria-spezifische Sonde EUB338 gewählt, außerdem CF319a für die Cytophaga-Flavobacteria-Klasse des Phylum Bacteroidetes sowie eine Bifidobacterium-spezifische Sonde Bif164. Der Einfluss der Antibiotika in Gruppe 3 erzeugte eine nicht signifikante Verringerung (p = 0.1842) der Bacteria-Zahl zum Tag 3, die ab Tag 5 wieder anstieg. Das Präbiotikum in Gruppe 4 bewirkte eine Erhöhung der Bacteria-Zahl am Tag 7. Die Bifidobacteriaceae zeigten keine Änderung der Bakterienzahlen in den Gruppen. Die Cytophaga-Flavobacteria-Klasse der Gruppe 3 reagierte auf antibiotische Behandlung nicht. Bei den gesunden Pferden mit Präbiotikum (Gruppe 2) kam es zu einer geringfügigen Erhöhung der Bakterienzahlen für EUB338-detektierbare Bakterien im Vergleich zu Gruppe 1. Amoxicillin und Gentamicinsulfat können somit bezüglich der Auslösung einer antibiotikaassoziierten Diarrhoe als sichere Antibiotika angesehen werden.

Summary

The study investigated the influence of the antibiotics amoxicillin and gentamicin in the fecal bacterial microbiota, as well as the effect of a prebiotic containing humic acids WH67, Jerusalem artichoke and rice flour. 62 horses were included and were divided into four groups, all fed with hay and free access to water. Group 1 contained 17 healthy horses and 11 healthy horses formed group 2 which received prebiotic over a period of 7 days. Group 3 included 24 equine patients which were treated with the antibiotics amoxicillin and gentamicin. Group 4 included 10 horse patients which were treated with antibiotics and prebiotic orally once daily. Fecal samples were collected on days 0, 3, 5 and 7. The fecal specimens were analyzed using fluorescence in situ hybridization (FISH) and numbers of bacteria were counted by an epifluorescence microscope. The specific probe EUB338 was selected to detect most bacteria of the domain Bacteria, the probe CF319a for detection of Cytophaga-Flavobacteria class, Phylum Bacteroidetes, and the probe Bif164 for detection of Bifidobacterium. Under the influence of these antibiotics, the numbers of Bacteria in group 3 decreased not significantly (p = 0.1842) on day 3 and stabilized until day 7 in comparison to group 1. The numbers of Bacteria in group 4 decreased until day 5 but increased on day 7. The numbers of Cytophaga-Flavobacteria class in group 3 remained consistent. In healthy horses of group 2 prebiotic increased the numbers of the bacteria detectable with EUB338 and CF319a probes. Thus amoxicillin and gentamicin could be classified as safe antibiotics with no concern of induction of antimicrobial-associated diarrhea.